26.Дрожжи. Общая характеристика, форма, строение клетки, размножение, систематика, практическое значение.

Дрожжи – это грибы, которые не формируют классический мицелий, а их вегетативные клетки размножаются почкованием или делением. Дрожжевые грибы могут жить как отдельные одиночные клетки в течение всего жизненного цикла. С древних времен дрожжи широко используются человеком, так как эти грибы участвуют в процессе спиртового брожения. Это свойство дрожжей применяют в производстве спирта и спиртсодержащих продуктов, виноделии, хлебопечении, кондитерском деле, продукции кормового белка для питания скота.

Дрожжевые клетки бывают яйцевидной, эллипсоидальной, овальной или вытянутой формы, которая, как и их длина (6-11 мкм), зависит от вида дрожжей и условий развития. Дрожжевая клетка состоит из оболочки, цитоплазмы и ядра. По внешнему виду клеток можно определить физиологическое состояние дрожжей. В производственных средах одновременно присутствуют молодые, зрелые, почкующиеся старые и отмершие клетки. Наибольшей бродильной энергией обладают зрелые клетки.

Дрожжи, применяемые в бродильных производствах продуцируют комплекс ферментов – зимазу, под действием которых гексозы превращаются в этиловый спирт и углекислый газ. В составе дрожжей основными энзимами являются: сахараза, мальтаза, лактаза, гликогеназа, протеазы, пептидазы, аспарагиназы; кроме того, за дыхание и метаболизм дрожжей ответственны оксидоредуктаза, карбоксилаза, метилглиоксалаза.

Дрожжи, применяемые в производстве спирта, должны иметь высокую бродильную энергию (быстро и полно сбраживать сахара) и анаэробный тип дыхания, быть устойчивыми к продуктам своего обмена и к продуктам обмена посторонних микроорганизмов, а также к изменению состава среды, переносить большую концентрацию солей и сухих веществ, содержащихся в сусле.

Большое практическое значение имеют результаты селекции термотолерантных рас дрожжей, позволяющих ускорить процесс выращивания производственных дрожжей и сбраживания сусла из крахмалсодержащего сырья, частично гидролизовать и сбраживать конечные декстрины, увеличивать выход спирта и снизить расход хладагента.

27.Важнейшие факторы внешней среды, влияющие на развитие микроорганизмов.

Для того чтобы культура микроорганизмов могла нормально расти, размножаться и осуществлять биосинтез какого-либо вещества, необходимы благоприятные условия окружающей среды. При неблагоприятных условиях изменяются свойства микроорганизмов, подавляется их жизнедеятельность или происходит гибель. При неблагоприятных условиях изменяются свойства микроорганизмов, подавляется их жизнедеятельность или происходит гибель.

На рост и развитие микроорганизмов влияют физические, химические и биологические факторы.

• Физические: Температура. Каждая группа микроорганизмов развивается в определенных температурных пределах. Температуры, превышающие максимальные, приводят к гибели микроорганизмов. При температуре 70 °С большинство вегетативных форм микроорганизмов гибнет за 1-5 мин. Температуры ниже минимальных гибель микроорганизмов не вызывают, а только приостанавливают их жизнедеятельность.

Влажность среды. Нормальное функционирование клетки (обмен веществ, рост и размножение) возможно только тогда, когда в ней содержится достаточное количество влаги и сама клетка погружена в водную среду с растворенными в ней питательными веществами. От влажности среды зависит устойчивость микроорганизмов к высоким температурам.

Концентрация питательных веществ. Для развития микроорганизмов необходим ряд элементов питания (углерод, азот, фосфор, биологически-активные вещества, макро- и микроэлементы). Большинство микроорганизмов существует в средах с невысокой концентрацией растворенных веществ и чувствительны к ее колебаниям.

• К химическим факторам относятся: рН среды - выражает степень кислотности или щелочности среды. Колебания рН могут вызвать изменение активности ферментов, нарушение обмена веществ.

Окислительно-восстановительные условия среды. Большое значение для жизнедеятельности микроорганизмов имеет наличие кислорода. Для некоторых микроорганизмов он жизненно необходим, для других является ядом, для определенных видом микроорганизмов наличие кислорода или его отсутствие не имеет существенное значение.

• Биологические факторы: Симбиоз – условия, когда два или более вида организма совместно развиваются лучше, чем по отдельности (молочнокислые бактерии и дрожжи при производстве моченой продукции).

Метабиоз – условия, при которых жизнедеятельность одного микроорганизма способствует развитию другого (например, продукты обмена одного микроорганизма являются источником питания для другого).

Антагонизм - один вид микроорганизма угнетает или вызывает гибель другого за счет быстрого размножения или выделения в среду метаболитов (например, антибиотиков, микотоксинов).

Паразитизм- один микроорганизм живет за счет другого.